KR100191042B1 - 정착 장치 및 이 장치를 구비하는 화상 형성 장치 - Google Patents

Abstract

정착 장치와 이러한 정착 장치를 갖는 화상 형성 장치는 화상 형성의 시작에 따라 기록 물질 상에 미정착 화상을 형성하기 위한 미정착 화상 형성부와, 통전에 의해 열을 발생시키는 발열 물질이 기판 상에 제공되어 있는 히터와, 화상 형성의 시작에 의해 제1 최대 전력의 제1 모드로 히터에 전력을 공급하며, 이어서 제2 최대 전력의 제2 모드로 히터에 전력을 공급하는 전력 공급부로 구성되며, 미정착 화상 형성부에 의해 형성된 미정착 화상은 히터로부터의 열에 의해 가열되어 기록 물질상에 정착된다. 제1 최대전력은 제2 최대 전력보다 작다. 제1 및 제2 모드시에, 전력은 히터가 소정의 온도로 설정되도록 제어된다. 화상 형성의 시작에 의해 통전 시작시부터 소정 시간이 경과하거나 온도 센서가 히터의 소정의 온도를 검출하면, 제1 모드에서 제2 모드로 작동 모드가 변경된다.

Description

정착 장치 및 이 장치를 구비하는 화상 형성 장치

본 발명은 복사기, 프린터 등의 화상 형성 장치에 관한 것으로, 특히 이러한 화상 형성 장치에 적용되는 정착 장치(fixing device)에 관한 것이다.

종래, 전자 사진 방식이나 정전 기록 방식을 채용하는 복사기, 레이저 빔 프린터 등의 화상 형성 장치에 있어서, 화상을 형성한 경우 우선, 화상 보유체(image holding member)로서의 감광 물질 또는 유전체 물질의 표면 상에 원고 화상(original image) 또는 입력된 화상 신호에 대응하는 정전 잠상은 현상 수단에 의해 소정의 전하를 갖는 토너(toner)를 사용하여 토너 화상으로서 현상된다. 그리고, 화상 보유체 상에서 현상된 토너 화상은 전사 수단(transfer means)에 의해 기록 물질 상의 토너 화상은 정착 수단에 의해 기록 물질 상에 정착된다.

종래, 이러한 종류의 화상 형성 장치에 있어서의 정착 방식으로서는, 토너 화상을 보유한 기록 물질을 가열 롤러와 가압 롤러에 의해 협지하면서 반송하는 열롤러 방식이 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 열 롤러 방식에서는, 가열 롤러의 열 용량이 크기 때문에, 가열 롤러를 소정 온도까지 가열하는데 요하는 시간[소위 웜-업 시간(warm-up time)이라 칭함]이 오래 걸린다.

그러므로, 저 열 용량의 써멀 헤드(thermal head)와 이 써멀 헤드와 슬라이드 접촉으로 이동하는 박막(thin film)을 이용하여 웜-업 시간을 단축시킨 필름 가열 정착 방식이 제안되어 있다(일본 특허 공개 공부 제63-313182, 2-157878 등을 참조 바람).

이러한 저 열 용량의 써멀 헤드로서는, 세라믹 등으로 이루어진 기판 상에 저항체의 발열층을 제공하며 다시 발열층 상에 보호층을 형성시켜 구성된 세라믹 히터가 일반적으로 사용되고 있다. 세라믹 히터는 저 열 용량을 가지므로, 단시간에 온도를 급격히 상승시킬 수 있다. 한편, 온도가 상승될 때 세라믹 히터에 전력이 공급되면 히터는 히터 내부의 온도차로 인한 응력에 의해 변형되는 경우가 있다. 저 열 용량에서 온도를 급속히 상승시킬 때는, 히터의 두께를 가능한 얇게 감소시키며 세라믹 히터에 대전력을 인가시키는 것이 바람직하다. 그러나, 이러한 경우에서는 히터가 히터 내의 상기 온도차로 인한 응력에 의해 손상될 가능성이 증가한다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 히터가 작동 상태로 될 때 통전에 의해 손상을 입는 것을 방지시키는 정착 장치 및 화상 형성 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 화상 형성의 시작에 의해 제1 최대 전력의 제1 모드로 히터에 전력을 공급한 후, 상기 제1 최대 전력보다 높은 제2 최대 전력의 제2 모드로 히터에 전력을 공급하는 전력 공급 수단을 갖는 화상 형성 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 화상 형상의 시작에 의해 제1 최대 전력의 제1 모드로 히터에 전력을 공급한 후, 상기 제1 최대 전력보다 높은 제2 최대 전력의 제2 모드로 히터에 전력을 공급하는 전력 공급 수단을 갖는 정착 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 및 그 외의 목적 및 특징들은 첨부된 도면을 참조하면서 이하의 상세한 설명과 첨부된 청구 범위로부터 명백해질 것이다.

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 정착 장치의 측 정면도.

제2a내지 제2d도는 히터의 측 정면도.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구성도.

제4도는 히터의 평면도.

제5도는 제1 실시예의 전력 제어에 대한 설명도.

제6도는 제2 실시예의 전력 제어에 대한 설명도.

제7도는 제3 실시예의 전력 제어를 나타내는 흐름도.

제8도는 제4 실시예의 전력 제어에 대한 설명도.

제9도는 제5 실시예의 전력 제어에 대한 설명도.

제10도는 제6 실시예의 전력 제어에 대한 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 구동 롤러 3 : 정착 필름

4 : 종동 롤러 7 : 히터

9 : 가압 롤러 10 : 클리닝 롤러

13 : 발열층

지금부터 도면에 기초하여 본 발명의 실시예를 기술하고자 한다.

[제1 실시예]

제1 실시예는 우선 제1도 내지 제5도를 참조하여 설명하고자 한다. 제3도는 이 실시예의 정착 장치(60)를 사용하는 화상 형성 장치의 일례에 대한 개략 구성을 나타낸 도면이다. 제3도에서 도시된 바와 같이, 이 실시예의 화상 형성 장치는 고정된 원고 지지판형, 광학계 이동형, 회전 드럼형 및 전사형의 전자 사진 복사 장치이다.

이 장치에 있어서는, 제3도에서 도시된 바와 같이, 고정된 원고 지지용 유리판(20) 상에 원고(19)를 필요에 따라 올려 놓고 필요한 복사 조건을 설정한다. 그 후에, 화상 형성 시작 신호 입력수단으로서의 복사 시작 키(40)를 누름으로써, 화상형성의 시작에 근거한 신호가 발생되어 감광체 드럼(39)이 화살 방향으로 도시된 시계 방향으로 소정의 주변속도로 회전된다. 광원(21) [참조 번호(22)는 반사 캡(reflecting cap)을 나타냄] 및 제1 미러(23)가 원고 지지용 유리판(20)의 하면을 따라 유리판의 좌변 측의 홈 위치(home position)에서 유리판의 우변 측으로 소정의 속도 V로 이동된다. 제2 미러(24) 및 제3 미러(25)는 상기 방향과 동일한 방향으로 V/2 속도로 이동된다. 따라서, 원고 지지용 유리판(20) 상에 올려진 원고(19)의 하향 화상면이 좌변 측에서 우변 측으로 조명 및 주사된다. 원고면으로부터의 조명 및 주사 광의 반사 광이 화상 형성 렌즈(29)를 통해 고정된 제4 내지 제6 미러(26 내지 28)에 의해 반사되고, 노광되어(슬릿 노광) 회전 감광체 드럼(39)의 표면 상에 화상이 형성된다.

회전 광감체 드럼(39)의 표면은 노광 전에 1차 대전부(30)에 의해 정(+) 또는 부(-)의 소정의 전위로 균일하게 대전되어 있다. 이와 같이 대전된 표면에 대해 상기 노광을 행함으로써, 원고 화상에 대응하는 패턴의 정전 잠상이 드럼(39)의 표면 상에 순차로 형성된다. 광감체 드럼(39)의 표면 상에 형성된 정점 잠상은 현상장치(31)의 현상 롤러(32)에 의해 토너 화상으로서 가시화된다.

한편, 기록 물질 P는 급지(paper feed) 롤러(51)에 의해 급송되어 가이드(33)를 통해 소정의 타이밍으로 드럼(39)과 전사 대전부(34) 사이의 전사부로 도입되어 전사 코로나(transfer corona)를 수용함으로써 드럼(39)과 접촉하게 된다. 따라서, 드럼(39)의 표면 상의 가시 토너 화상이 기록 물질의 표면으로 전사된다.

화상 전사부를 통과한 기록 물질 P는 전하 제거 침(charge removal needle, 35)에 의해 배면 상의 전하를 제거시키는 방전 처리를 행하면서 드럼(39)의 표면으로부터 서서히 분리된다. 그리고, 기록 물질 P는 반송부(38) 및 입구 가이드(8)에 의해 정착 장치(60)로 반송되며, 후술될 바와 같이 토너 화상이 정착된다. 이어서, 기록 물질은 화상형성된 물체로서 장치의 외부로 배출된다.

전사 후에 드럼(39)의 표면 상에 남아 있는 토너층의 부착물이 클리닝부(36)의 클리닝 브레이드(37)에 의해 청소 제거되어 깨끗한 표면이 반복적으로 다음 화상형성을 위해 사용된다.

상술된 바와같이 전진 경로(going path) 상에서 이동된 이동 광학 부재(21 내지 25)는 이들 부재가 전진 경로의 소정의 최종 지점에 도달하면 복귀 경로를 따라 이동되도록 설정되어 있다. 그러므로, 이들 부재는 최초의 홈 위치로 복귀하여 다음의 복사 사이클이 시작될 때까지 대기한다[이하에서는, 이 단계를 광학계의 백(back) 단계로 칭한다]

복사 시작 키를 누르기 전에 다수의 매수(예를 들어 100매)가 지정된 경우, 광학계의 백 단계 완료 후에 상기 공정 단계를 마이크로컴퓨터(이하에서는, MPU라 칭함)에 의해 소정의 간격으로 반복한다.

지금부터 제1도를 참조하면서 이 장치에 설치되는 정착 장치(60)에 대해 설명하고자 한다.

제1도는 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 정착 장치에 대한 구성도이다.

제1도에서, 참조 번호(3)는 순환 벨트형 정착 필름을 나타낸다. 정착 필름(3)은 좌측의 구동 롤러(1)와, 우측의 종동 롤러(4)와, 롤러(1)와 롤러(4) 사이의 일부 아래에 고정으로 배열된 저 열 용량의 선형 히터(7) 사이에서 긴장되어 있다.

종동 롤러(4)는 또한 정착 필름(3)을 외측으로 긴장시키는 방향으로 장력(tension)을 인가하는 장력 롤러로서도 사용된다. 롤러(4)의 표면 상에 실리콘 고무 등을 피복하여 마찰 계수를 증가시킨 구동 롤러(1)의 시계 방향의 회전에 관련하여, 정착 필름은 소정의 주변 속도로 구겨짐(wrinkle), 지그재그 이동 및 속도 지연 없이 시계 방향으로 회전된다.

참조 번호(9)는 가압 수단으로서 작용하며 주형 해제 성능(mole releasing performance)이 양호한 실리콘 고무 등과 같은 고무 탄성층을 갖는 가압 롤러를 나타낸다. 롤러(9)에 의해 순환 벨트형 정착 필름(3)의 하방측 상의 필름 부분이 롤러(9)와 히터(7) 사이에서 협지됨으로써, 이 필름 부분은 스프링 등과 같은 부세 수단(urging means)에 의해, 예를 들어, 5내지 10kg/cm의 접착력으로 히터(7)의 하면과 대향 가압 접촉되어진다. 가압 롤러(9)는 기록 물질 P의 반송 방향으로 순 방향의 반시계 방향으로 회전한다.

참조 번호(10)는 가압 롤러(9)의 회전에 관련하여 종동 회전되도록 배열된 클리닝 롤러이다. 클리닝 롤러(10)는 금속으로 제조된다.

회전되는 순환 정착 필름(3)은 반복하여 토너 화상의 가열 및 정착에 사용되므로, 내열성, 주형 해제 성능 및 내구성이 우수하며, 일반적으로는 두께가 100㎛나 그 미만, 바람직하기로는 40㎛ 또는 그 미만인 박막을 필름(3)으로서 사용한다. 일례로서, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르설폰, 폴리에테르, 에테르케톤 등의 고내열성 수지나 또는 니켈, SUS 등의 금속으로 제조된 두께 20㎛의 얇은 순환 벨트의 외주면에 PTFE(테트라플루오로에틸렌 수지), PFA(테트라플루오로에틸렌 퍼플루오로 알킬비닐에테르 공중합체 수지)등의 저표면 에너지의 수지 또는 상기 수지 중 임의 수지에 카본 블랙 등의 전도 물질을 첨가하여 얻어진 분리 코팅층을 10㎛ 두께로 피복하는 방식으로 얻어진 전체 두께가30㎛인 순환 벨트가 사용된다.

제4도에서 도시된 바와 같이, 저 열 용량의 히터(7)는 다음과 같이 구성된다. 두께 10㎛와 폭 1.0mm 의 은 팔라듐, 루테늄 산화물 등의 저항 물질을 두께 1.0mm, 폭 10mm 및 길이 방향으로 길치 340mm 의 알루미나 기판(14) 상에 피복시켜 발열층(13)을 형성하며, 다시 발열층(13) 상에 필름(3)과의 슬라이딩을 고려하여 유리 등으로 제조된 두께 10㎛의 보호층(15)을 형성한다. 히터(7)는 히터 지지체(6)에 부착되어 보유되어짐으로써 고정적으로 지지되어진다.

제2a도에서 도시된 바와 같이, 히터(7)에서, 종이 배출 측의 기판(14)은 홈이 파여 있으며, 발열층(13)은 기판(14)의 폭 방향으로 중심에 대해 종이 배출 측으로 벗어나 있다.

히터 지지체(6)는 히터(7)를 정착 장치 및 화상 형성 장치에 대해 단열 지지하는 단열성, 고내열성 및 내구성을 가지며, PPS(폴리페닐렌 설파이트), PEEK(폴리에테르 에테르케톤), 액정 중합체 등의 고내열성 수지, 상기 수지와 세라믹스, 금속 등의 복합 물질 등으로 구성된다.

히터의 발열층(13)은 길이 방향의 양단으로부터 통전된다. 제4도에서 도시된 바와 같이, 발열층(13)의 양단에는 통전을 위한 전극(41)이 제공되어 있다. 통전은 교류 100V로 행해지며 기판(14)의 이면에 열 전도성 실리콘 고무 접착제 등으로 접착되거나 압접 또는 일체로 형성된 NTC(부의 온도-저항 계수) 서미스터 등의 온도 검지 수단으로서의 서미스터(5)의 검지 온도에 따라 통전 제어된다.

통전 제어 방법은 위상 제어에 따르며, 히터로의 공급 전력을 단계적으로 제어 할 수 있다.

다음에, 본 실시예 장치의 장착 장치의 동작에 대해 설명하기로 한다. 본체의 전원이 메인 스위치(42)에 의해 투입되면, 구동 롤러(1)가 회전을 개시하고, 이것에 종동하여 정착 필름(3), 종동 롤러(4), 가압 롤러(9), 클리닝 롤러(10)가 회전을 개시한다. 회전 개시 후 약간의 지연을 갖고 전력 제어 수단으로서의 히터 구동 회로(16)로부터 히터(7)로 통전이 개시된다.

본 실시예에서는 200℃ 온도 조정을 행하면서 500W의 전력을 5초간 인가한다. 200℃ 온도 조정은, 서미스터(5)의 검지 온도가 195℃ 미만일 때는 소정의 최대 인가 전력(예비 통전 동작 중은 500W)을 인가하고, 195℃ 이상 200℃ 미만일 때는 500W를 인가하며, 200℃ 이상 205℃ 미만인 때는 200W를 인가하고, 205℃이상으로 되면 통전을 정지하므로써 행해진다. 통전 시간이 경과하여 통전이 종료하고 나서 약간 지연하여 구동 롤러(1)의 회전을 정지시킨다. 지금까지의 동작들을 예비 통전 동작을 나타낸다.

화상 형성시에는 조작에 의해 본체에 설치된 도시 안된 복사 시작 키를 누름으로써 화상 형성이 시작되면, 구동 롤러(1)가 회전을 시작하고, 롤러(1)의 회전에 종동하여 정착 필름(3), 종동 롤러(4), 가압 롤러(9) 및 클리닝 롤러(10)가 회전을 시작한다. 회전 시작하고 나서 약간 지연하여 히터 구동 회로(16)로부터 히터(7)로의 통전이 시작된다. 복사 시작 키에 의해 발생된 화상 형성 시작 신호는 통전을 시작하는 기준으로서의 신호이다. 이 경우, 통전 시작부터 소정의 시간 동안은 제1 최대 인가 전력 W1을 인가하는 제1 모드를 선택하고, 소정의 시간이 경과한 후에 W1 보다 큰 제2 최대 인가 전력 W2를 인가하는 제2 모드를 실행한다. 본 실시예에서는, 200℃로 온도 조정을 행하면서 600W를 3초간 인가하고 계속해서 최대 800W를 인가한다.

즉, 제1 및 제2 모드시에, 온도 조정은 히터의 온도가 소정의 고정 온도로서 200℃로 설정되도록 여러 크기의 전력을 선택하여 수행된다. 이 때, 제1 모드시에 최대 600W의 전력이 공급되며 제2 모드시에 최대 800W의 전력이 공급되도록 전력을 제어한다. 상술된 바와 같이, 제1 모드시의 최대 전력은 제2 모드시의 것보다 작다. 제5도에서는 이러한 장치를 도시하고 있다.

기록 물질 P가 닙(nip)부 N에 진입할 시에는 서미스터 검지 온도는 소정의 정착 온도(본 실시예에서는 200℃)에 도달했었고, 기록 물질 P는 미정착 토너 화상 T를 상면에 보유한 채로 정착 필름(3)과 중첩하여 닙부 N으로 침입된다. 기록 물질 P와 미정착 토너 화상 T는 닙부 N을 통과할 시에 히터(7)가 가압 롤러(9)에 의한 가압력을 받으면서 발열층(13)에 의해 발생한 열을 정착 필름(3)을 통해 받는다. 토너 화상이 고온 용융되어 기록 물질 P에 연화 접착된 화상으로 된다. 기록 물질 P의 후단이 닙부 N을 통과한 후에 히터(7)로의 통전을 정지하고 나서 조금 지연되어 구동 롤러(1)가 정지된다.

통전 종료 후 5분이 경과하면 자동적으로 본체의 전원이 오프로 되는 기능(자동 션트-오프 기능)을 갖고 있다.

이상과 같이 정착 장치를 구성함으로써, 히터의 작동 초기 단계에는 히터에 대전력이 공급되지 않으므로, 정착 장치를 저온 환경 하에서 사용할 시에도 정착 히터, 특히 기판에서의 파손이 발생하지 않아 양호한 정착성이 얻어진다.

또한, 히터(7)에 대해서는 제2b 또는 제2c도에서 도시된 바와 같이 장방형의 모양으로 기판의 폭 방향의 중심선에 대칭인 단면을 갖는 기판의 폭 방향의 중심선에 대해 대칭으로 발열층을 배치하여도 비대칭으로 발열층을 배치해도 좋고, 또는 제2d도에서 도시된 바와 같이, 상기 히터 기판(14)과 동일하게 기판의 폭 방향의 중심선에 비대칭인 단면을 갖는 기판의 폭 방향의 중심선에 대해 발열층을 대칭으로 배치해도 좋다.

[비교예 1]

실시예 1에서, 예비 통전시의 최대 인가 전력을 화상 형성시와 동일한 800W로 하거나 또는 화상 형성시에 600W를 3초간 인가하지 않고 처음부터 800W를 인가한 경우에는 저온 환경 하에서 800W의 인가 중에 히터(7)가 파손하는 예가 있었다. 그 원인은 히터(7)로 저온 상태에서 큰 전력을 인가함으로써 발열층(13) 부근과 히터(7)의 이면에서 생기는 온도 차가 크게되어, 이 온도차에 의한 응력을 히터(7)가 견뎌내지 못하기 때문이다.

[제2 실시예]

제2 실시예는 기본적으로는 제1 실시예와 동일하지만, 다른 점에 대해서 이하에서 기술하고자 한다.

제1 실시예에 있어서는, 화상 형성시에 통전 시작 후 소정 시간 동안 최대 인가 전력을 낮은 값으로 설정하였다. 그러나, 이 실시예에 따르면, 통전 시작 후 서미스터(5)가 소정 온도를 검지할 때까지 최대 인가 전력을 낮은 값으로 설정하였다. 이 실시예에서는, 서미스터(5)의 검지 온도가 70℃(제1 모드)로 될 때까지 600W를 인가하고, 그 후 800W를 인가하도록 하였다(제2 모드). 제6도에서는 상기 상황을 도시하고 있다.

이상과 같이 정착 장치를 구성함으로써, 히터의 온도가 저전력으로 확실히 상승되는 것을 검출할 수 있으며, 저온 환경 하에서 사용할 시에도 정착 히터의 파손이 발생되지 않아, 양호한 정착성이 얻어진다.

[제3 실시예]

제3 실시예에 따르면 제1 실시예에 부가하여, 예비 통전 중에 복사 시작 키가 눌려진 경우에, 그 시점에서의 서미스터(5)의 검지 온도가 소정의 온도보다도 낮은 때는 예비 통전 중에 복사 시작 키가 눌려지지 않은 경우의 예비 통전 시간보다도 적은 시간 동안 소정의 예비 통전을 행한다. 그 후에, 동작 모드는 화상 형성 동작으로 이행된다. 즉, 본 실시예에 따르면, 500W의 인가로 예비 통전이 2초간 행해지기 전에 복사 시작 버튼이 눌려진 경우에는 서미스터(5)의 검지 온도가 100℃ 또는 그 이하이면 예비 통전이 2초간 행해진 후에 동작 모드는 화상 형성 동작으로 이행 된다. 또한, 서미스터(5)의 검지 온도가 100℃나 그 이상인 경우, 또는 예비 통전 시작 후 2초 이상 경과 후, 복사 시작 키가 눌려진 경우는 예비 통전 중(본 실시예에서는 5초간)이라도 그 시점에서 동작 모드는 화상 형성 동작으로 이행된다.

이상과 같이 정착 장치를 구성함으로써, 저온 환경 하에서 사용할 시에도 정착 히터의 파손이 발생하지 않아 양호한 정착성이 얻어진다.

[제4 실시예]

제4 실시예는 기본적으로 제1 실시예와 동일하지만, 다른 부분에 대해서 지금부터 기술하고자 한다.

제1 실시예에서는 화상 형성시 통전 시작으로부터 소정 시간 동안 최대 인가전력을 적은 값으로 설정하였지만, 최대 인가 전력은 복사 시작 키(40)가 눌려질 때의 서미스터(5)의 검지 온도(T1)에 따라 변한다. 제4 실시예에서는, 서미스터(5)의 검지 온도가 50℃나 그 미만인 경우, 2초간 600W를 인가하고(제1 모드), 그 후에, 800W를 인가한다(제2 모드). 서미스터(5)dML 검지 온도가 50℃나 또는 그 이상인 경우에는 제1 모드가 수행되지 않고 800W가 안가된다(제2 모드). 제8도에서는 이러한 상황을 도시하고 있다.

상기한 바와 같이 정착 장치를 구성함으로써, 히터의 온도가 저온 환경 등에서 감소되더라도, 정착 히터에서의 파손이 발생하지 않아 양호한 정착성이 얻어진다. 히터의 온도가 높으면, 저전력 제어가 행해지지 않으므로 히터의 상승 타이밍을 고속으로 할 수 있다.

복사 시작 키가 눌려질 때의 서미스터(5)의 검지 온도 대신에, 전회의 화상 형성 종료(통전 종료)부터 다음 회의 통전 시작까지의 시간에 따라 최대 인가 전력을 변화시킬 수 있다.

[제5 실시예]

제1 실시예의 구성에 부가하여, 제5 실시예는 정착 장치 근방의 온도를 측정하는 환경 온도 센서(43)가 제공되며, 복사 시작 키(40)가 눌려질 때의 시점에서 환경 온도 센서(43)의 검지 오도(T2)가 소정의 온도보다 낮은 경우 화상 형성시 통전 시작부터 최대 인가 전력이 감소되어진 소정 시간을 연장하도록 구성하였다. 제5 실시예에서는 환경 온도 센서의 검지 온도가 20℃나 그 미만인 경우, 2초간 600W를 인가하는 시간(제1 모드)을 연장하였으며 전체 5초간 600W를 인가하였으며, 그 후에, 800W를 인가하였다(제2 모드). 이 때, 복사 시작 키의 누름으로부터 2초경과 후에 정착 장치의 동작 이외의 화상 형성 동작이 시작된다. 검지 오도(T2)가 20℃나 그 미만인 경우, 통상적으로 3초간 제1 모드가 수행된다.

상기와 같이, 정착 장치를 구성함으로써, 저온 환경에서 사용될 때라도, 정착 히터에서의 파손이 발생하지 않아 양호한 정착성이 얻어진다.

환경 온도의 검지 온도가 낮은 경우에는, 저전력의 인가 시간을 연장시킬 뿐만 아니라, 전력을 더욱 감소시킬 수 있다.

[제6 실시예]

제1 실시예에 부가하여, 제6 실시예는 예비 통전 동작 또는 복사 동작의 종료 시점으로부터의 시간 지속 기간을 측정하고 화상 형성시 통전 시작부터 최대 인가 전력을 감소시킨 소정 시간을 복사 시작 키가 눌려진 때의 시간(t1)에 따라 연장하도록 구성하였다. 제6 실시예에서는, 예비 통전 동작 또는 복사 동작의 종료 후 10분 이상이 지나면, 2초간 600W를 인가하는 시간(제1 모드)을 연장하고 전체 5초간 600W를 인가한 후, 800W를 인가한다(제2 모드). 이 때, 복사 시작 키가 눌려 지고 나서 2초 경과 후에 정착 장치의 동작 이외의 화상 형성 동작이 시작된다.

측정된 시간(t1)이 10분 미만인 경우, 통상 3초간 제1 모드가 행해진다.

상술한 바와 같이 정착 장치를 구성함으로써, 저온 환경에서 사용하더라도, 정착 히터에서의 파손이 발생되지 않아 양호한 정확성이 얻어진다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 정착 장치에서, 기판 상에 발열층이 제공되는 히터의 온도가 상승하면, 초기 상승시에 히터에 인가되는 전력의 최대치는 후속하는 상승 타이밍 및 화상 형성 중의 최대 인가 전력보다 적어지도록 설정된다. 그러므로, 히터가 파손되지 않아 양호한 정착성을 갖는 정착 장치를 제공할 수 있다.

지금까지 본 발명에 대해 상기 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시예에만 국한되는 것이 아니고 본 발명의 청구 범위의 사상 및 범주 내에서는 여러 가지의 변형 및 수정이 가능하다는 것이 주목할 필요가 있다.

Claims (29)

1. 화상 형성 장치에 있어서, 화상 형성 시작에 따라 기록 물질 상에 미정착 화상을 형성하는 미정착 화상형성 수단과, 통전에 의해 열을 발생시키는 발열 물질이 기판 상에 제공되어진 히터와, 화상 형성 시작에 따라 상기 히터에 제1 최대 전력의제1 모드로 전력을 공급하며, 계속해서 상기 히터에 제2 최대 전력의 제2 모드로 전력을 공급하는 전력 공급 수단을 포함하며, 상기 미정착 화상 형성 수단에 의해 형성된 미정착 화상은 상기 히터로부터 나온 열에 의해 가열되어 상기 기록 물질 상에 정착되어지며, 상기 제1 최대 전력은 상기 최대 전력보다 낮은 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드시에, 상기 전력은 상기 히터가 소정의 고정 온도로 설정되어지도록 제어되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
3. 제1항에 있어서, 화상 형성 시작에 따라 통전 시작 후 소정 시간이 경과되면 동작 모드가 상기 제1 모드에서 상기 제2 모드로 변경되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 히터의 온도를 검지하는 온도 검지 수단을 더 포함하며, 상기 온도 검지 수단이 소정의 온도를 검지하면, 동작 모드는 상기 제1 모드에서 상기 제2 모드로 변경되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
5. 제1항에 있어서, 화상 형성 시작의 시점에서의 온도를 검지하는 온도 검지 수단을 더포함하며, 상기 온도 검지 수단에 의한 검지 온도가 소정의 온도보다 낮으면, 동작 모드를 상기 제1 모드에서 상기 제2 모드로 변경시키는 전력 제어가 실행되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 온도 검지 수단은 상기 히터의 온도를 검지하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
7. 제1항에 있어서, 화상 형성 시작의 시점에서의 온도를 검지하는 온도 검지 수단을 더 포함하며, 상기 온도 검지 수단에 의한 검지 온도가 소정 온도보다 낮을 때의 상기 제1 모드의 동작 시간은 상기 검지 온도가 상기소정 온도보다 높을 때의 상기 제1 모드의 동작 시간보다 긴 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 온도 검지 수단은 환경 온도를 검지하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
9. 제1항에 있어서, 이전의 화상 형성 종료부터 현재의 화상 시작까지의 간격이 소정 시간보다 긴 때의 상기 제1 모드의 동작 시간은 상기 간격이 상기 소정 시간보다 짧은 때의 상기 제1 모드의 동작 시간보다 긴 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 화상 형성 장치의 본체의 전원을 턴 온 또는 턴 오프시키는 메인 스위치를 더 포함하며, 상기 메인 스위치의 턴 온에 따라 상기 히터에 대한 예비 통전이 행해지는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 예비 통전시에 상기 히터에 공급되는 최대 전력은 상기 제1 최대 전력보다 낮은 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 예비 통전 중에 화상 형성 시작에 따른 신호가 입력될 경우, 상기 예비 통전이 소정 시간 동안 실행된후, 화상 형성이 시작되는 것을 특징으로 하는 화상 형성장치.
13. 제10항에 있어서, 상기 히터의 온도를 검지하는 온도 검지 수단을 더 포함하며, 상기 예비 통전 중에 화상 형성 시작에 따른 신호가 입력될 경우, 상기 온도검지 수단에 의한 상기 신호 입력시의 검지 온도가 소정 온도보다 낮으면, 소정 시간 동안 예비 통전이 행해지고, 그 후에, 화상 형성이 시작되며, 상기 검지 온도가 상기 소정 온도보다 높으면, 상기 예비 통전을 더 이상 실행하지 않고 화상 형성이 시작되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
14. 제12항에 있어서, 화상 형성 시작에 따른 신호가 입력되지 않으면 상기 소정 시간은 상기 예비 통전에 필요한 시간보다 짧은 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 기판은 알루미나로 제조되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
16. 제1항에 있어서, 상기 발열 물질은 상기 기판 상에 피복되어진 저항 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
17. 제1항에 있어서, 상기 히터와 슬라이드 접촉하여 이동되는 필름과 상기 필름을 통해 상기 히터와함께 닙(nip)을 형성하는 가압 롤러를 더 포함하며, 상기 미정착 화상을 보유하는 상기 기록 물질은 상기 닙에 의해 협지되어 반송되며, 상기 미정착 화상은 상기 필름을 통해 상기 히터로부터 나온 열에 의해 가열되어 기록 물질 상에 정착되어지는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
18. 정착 장치에 있어서, 통전에 의해 열을 발생시키는 발열 물질이 기판 상에 제공되어 있는 히터와, 상기 히터와 슬라이드 접촉하여 이동되는 필름과, 상기 필름을 통해 상기 히터와 함께 닙을 형성하는 가압 롤러와, 미정착 화상을 보유하며 상기 닙에 의해 반송되도록 협지되는 기록 물질과, 통전 시작에 따라 상기 히터에 제1 최대 전력의제1 모드로 전력을 공급하며, 계속해서 상기 히터에 제2 최대 전력의 제2 모드로 전력을 공급하는 전력 공급수단을 포함하며, 상기 미정착 화상은 상기 필름을 통해 상기 히터로부터 나온 열에 의해 가열되어 상기 기록 물질 상에 정착되어지며, 상기 제1 최대 전력은 상기 제2 최대 전력보다 낮은 것을 특징으로 하는 정착 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드시에, 상기 전력은 상기 히터가 소정의 고정 온도로 설정되어지도록 제어되는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
20. 제18항에 있어서, 화상 형성 시작에 따라서 통전 시작 후 소정 시간이 경과되면 동작 모드가 상기 제1 모드에서 상기 제2 모드로 변경되는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
21. 제18항에 있어서, 상기 히터의 온도를 검지하는 온도 검지수단을 더 포함하며, 상기 온도 검지 수단이 소정의 온도를 검지하면, 동작 모드는 상기 제1 모드에서 상기 제2 모드로 변경되는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
22. 제18항에 있어서, 통전 시작의 기준으로서의 신호가 입력될 때의 온도를 검지하는 온도 검지 수단을 더 포함하며, 상기 온도 검지 수단에 의한 검지 온도가 소정의 온도보다 낮으면, 동작 모드를 상기 제1 모드에서 상기 제2 모드로 변경시키는 전력 제어가 실행되는 것을 특징으로 하는 장착 장치.
23. 제22항에 있어서, 상기 온도 검지 수단은 상기 히터의 온도를 검지하는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
24. 제18항에 있어서, 통전 시작의 기준으로서의 신호가 입력될 때의 온도를 검지하는 온도 검지수단을 더 포함하며, 상기 온도 검지 수단에 의한 검지 온도가 소정 온도보다 낮을 때의 상기 제1 모드의 동작 시간은 상기 검지 온도가 상기 소정 온도보다 높을 때의 상기 제1 모드의 동작 시간보다 긴 것을 특징으로 하는 정착 장치.
25. 제24항에 있어서, 상기 온도 검지 수단은 환경 온도를 검지하는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
26. 제18항에 있어서, 상기 히터에 대한 이전의 통전 종료부터 상기 히터에 대한 현재의 통전 개시의 기준으로서의 신호 입력까지의 간격이 소정 시간보다 긴때의 상기 제1 모드의 동작 시간은 상기 간격이 상기 소정 시간보다 짧은 때의 상기 제1 모드의 동작 시간보다 긴 것을 특징 으로하는 정착 장치.
27. 제18항에 있어서, 상기 기판은 알루미늄으로 제조되는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
28. 제18항에 있어서, 상기 발열 물질은 상기기판 상에 피복 되어진 저항 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
29. 제13항에 있어서, 화상 형성 시작에 따른 신호가 입력되지 않으면 상기 소정 시간은 상기 예비 통전에 필요한 시간보다 짧은 것을 특징으로 하는 정착 장치.